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1846年9月23日，星光穿透薄霧灑在柏林天文臺的穹頂之上。天文學(xué)家約翰?格弗里恩?伽勒手持一封來自巴黎的信件，信中法國天文學(xué)家勒維耶預(yù)言：“請把您的望遠鏡指向?qū)毱孔谶@個位置1度的范圍內(nèi)，定能找到新的行星。”當晚，伽勒通過德國物理學(xué)家夫瑯和費制造的折射望遠鏡，在星圖上發(fā)現(xiàn)了一個不該存在的淡藍色圓點——后來被命名為海王星的太陽系第八顆行星。這一發(fā)現(xiàn)糾正了長久以來的觀測偏差，更成為科學(xué)史上理論預(yù)測指導(dǎo)實證觀測的典范。

德國天文學(xué)家伽勒

故事的開端源于天王星的“失常”。1781年，英國天文學(xué)家威廉?赫歇爾發(fā)現(xiàn)天王星后，天文學(xué)家們逐漸注意到這顆行星的實際軌道與理論計算存在偏差。1821年，法國天文學(xué)家布瓦爾出版的《天王星軌道表》清晰顯示，這顆行星的位置變化越來越大，仿佛受到某種未知力量的牽引。這種現(xiàn)象在天文學(xué)上被稱為“攝動”，即大質(zhì)量天體對周圍天體運動的引力干擾。

當時年僅23歲的英國大學(xué)生亞當斯率先嘗試解開這個謎團。1843年，他通過復(fù)雜計算預(yù)測了干擾天王星運動的未知行星位置，卻因缺乏名氣而未獲格林尼治天文臺重視。與此同時，法國天文學(xué)家勒維耶獨立開展研究，1846年他完成了更為精確的計算，并將結(jié)果寄給了柏林天文臺的伽勒——這位曾將博士論文交由勒維耶審閱的同行。

伽勒與助手達赫斯特當晚就投入觀測。幸運的是，他們手邊正好有一套新完成的星圖，能清晰比對未知天體。不到半小時，達赫斯特就在勒維耶預(yù)測位置1度范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)了一顆星圖上沒有的8等星。這顆天體呈現(xiàn)獨特的淡藍色圓面，與大海顏色相近。謹慎的伽勒沒有立即宣布發(fā)現(xiàn)，直到次日觀測確認這顆星相對于背景恒星移動了70角秒（約0.02度），才最終證實它就是那顆“筆尖上算出的行星”。伽勒在給勒維耶的回信中激動地寫道：“在您所指出的位置上確實存在著一顆行星。”

海王星的發(fā)現(xiàn)證明了萬有引力定律不僅適用于太陽系內(nèi)層，在遙遠的外圍空間同樣有效。這一突破極大增強了科學(xué)家們的信心，確立了用數(shù)學(xué)預(yù)測指導(dǎo)天文觀測的新范式。此后，天文學(xué)家們多次運用類似方法探索宇宙，包括通過恒星引力擾動推測暗物質(zhì)的存在，延續(xù)著伽勒與勒維耶開創(chuàng)的研究傳統(tǒng)。

海王星與地球

當時，圍繞這顆新行星的命名曾引發(fā)爭議，有人提議命名為“勒維耶星”，但勒維耶堅持遵循天文學(xué)傳統(tǒng)，用羅馬神話中的海神“尼普頓”（Neptune:海王星）命名。這一決定巧妙平衡了科學(xué)貢獻與歷史傳統(tǒng)，也暗合了這顆藍色行星的神秘氣質(zhì)。而英國方面對亞當斯貢獻的爭論，則凸顯了科學(xué)發(fā)現(xiàn)中優(yōu)先權(quán)認定的復(fù)雜性，最終國際科學(xué)界承認了勒維耶和亞當斯的共同貢獻。

海王星距離太陽約44.98億千米，太陽光需要4個多小時才能抵達這里，表面平均溫度低至-218℃。它擁有14顆已知衛(wèi)星，其中最大的海衛(wèi)一逆向繞轉(zhuǎn)，暗示著它可能是被海王星引力捕獲的天體。這顆行星165年才完成一次公轉(zhuǎn)，自 1846年被發(fā)現(xiàn)以來，至今尚未完成一周繞日旅程。

美國“旅行者2號”探測器拍攝的海王星

伽勒本人此后繼續(xù)在天文學(xué)領(lǐng)域耕耘，他晚年整理了414顆彗星的數(shù)據(jù)，還提出了計算極光高度的方法。為紀念他的貢獻，海王星最內(nèi)側(cè)的光環(huán)被命名為“伽勒環(huán)”，小行星2097 和月球上的一個隕石坑也以他的名字命名。1989年，旅行者2號探測器飛臨海王星，傳回了這顆藍色巨行星的清晰圖像，讓人類首次目睹了它的風(fēng)暴和光環(huán)系統(tǒng)。